2020年第八章 泡沫塑料加工工艺参照模板
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泡沫塑料加工工艺
特点：相对分子质量高，颗粒度均匀
一第、E二PS节泡沫物塑料理的发物泡理发法泡
2.预发泡 ① 定义：加热使EPS珠粒膨胀到一定程度 ② 方法：水蒸气、热水、热空气和红外线
③ 原理：PS软化进入高弹态；发泡剂汽化 ④ 理论发泡倍数与实际发泡倍数
由于加热蒸汽的渗入，理论发泡倍数约比 实际发泡倍数小一倍左右
第三节 化学发泡法
三、聚氨酯泡沫塑料及其成型 2.成型方法 ① 一步法：所有原料一次混合反应成型 ② 二步法：先预聚，再加入各种助剂反
应成 型
聚氨酯高压发泡灌注机
聚氨酯高压发泡机
第一节 气泡形成原理和发泡方法
一、概述 4.材料
PU、PS、PE、PVC UF、PF、EP 有机硅
二1.气第、泡泡一核沫节的塑形料成气气泡泡形形成原成理原理和发泡方法
➢ 汽泡核 溶液由饱和状态进入超饱和状态时，气体就从溶 液中逸出形成小气泡成为气泡核
① 均相成核：气泡核和泡体是同一种物质
② 异相成核：体系中有其它物质起到气泡核的作 用，称为异相成核。
一1.E第、PSE二珠PS粒泡节的沫制塑物备料方的理法物发理发泡泡法
①一步法：苯乙烯、引发剂和发泡剂来自起加入反应釜 中聚合而成。特点：泡孔均匀细小、制品弹性好、操作工序少、 相对分子质量较低
②一步半法：聚合一半加入发泡剂再继续聚合。 特点：相对分子质量稍高
③二步法：悬浮聚合制得PS珠粒，加温加压将低沸 点液体物理发泡剂溶胀到PS珠粒中
23.8
47.6
-29.8
蒸发热/J/g
360 ------------------137
182
147
167
第一节 气泡形成原理和发泡方法
三、泡沫塑料的发泡方法
一第、E二PS节泡沫物塑料理的发物泡理发法泡
2.预发泡 ① 定义：加热使EPS珠粒膨胀到一定程度 ② 方法：水蒸气、热水、热空气和红外线
③ 原理：PS软化进入高弹态；发泡剂汽化 ④ 理论发泡倍数与实际发泡倍数
由于加热蒸汽的渗入，理论发泡倍数约比 实际发泡倍数小一倍左右
第三节 化学发泡法
三、聚氨酯泡沫塑料及其成型 2.成型方法 ① 一步法：所有原料一次混合反应成型 ② 二步法：先预聚，再加入各种助剂反
应成 型
聚氨酯高压发泡灌注机
聚氨酯高压发泡机
第一节 气泡形成原理和发泡方法
一、概述 4.材料
PU、PS、PE、PVC UF、PF、EP 有机硅
二1.气第、泡泡一核沫节的塑形料成气气泡泡形形成原成理原理和发泡方法
➢ 汽泡核 溶液由饱和状态进入超饱和状态时，气体就从溶 液中逸出形成小气泡成为气泡核
① 均相成核：气泡核和泡体是同一种物质
② 异相成核：体系中有其它物质起到气泡核的作 用，称为异相成核。
一1.E第、PSE二珠PS粒泡节的沫制塑物备料方的理法物发理发泡泡法
①一步法：苯乙烯、引发剂和发泡剂来自起加入反应釜 中聚合而成。特点：泡孔均匀细小、制品弹性好、操作工序少、 相对分子质量较低
②一步半法：聚合一半加入发泡剂再继续聚合。 特点：相对分子质量稍高
③二步法：悬浮聚合制得PS珠粒，加温加压将低沸 点液体物理发泡剂溶胀到PS珠粒中
23.8
47.6
-29.8
蒸发热/J/g
360 ------------------137
182
147
167
第一节 气泡形成原理和发泡方法
三、泡沫塑料的发泡方法
第八章泡沫塑料的成型
• ① ② ③ ④ ⑤
五、发泡条件 待发泡的塑料必须处于液态或熔融态 发泡液体的粘度必须在适当的范围内 液体的界面张力要大，能够成泡。 液体的界面张力要大，能够成泡。 液体的挥发度要小。 液体的挥发度要小。 在一定温度下要能溶解气体且分散性要好 六、发泡成型工艺 1、机械发泡法 、 树脂溶液的配制 发泡液的配制 混合鼓泡 入模 脱水 固化 后处理 成品
1.制造过程： 制造过程： 1）预发泡 借加热使珠状物膨胀一定程度，从而使制品密度 借加热使珠状物膨胀一定程度， ）
得到更多降低，珠状物仍是颗粒状的， 得到更多降低，珠状物仍是颗粒状的，其体积比原来大很 多倍。 多倍。
方法：间歇法、连续法（ 方法：间歇法、连续法（多）两种 设备：连续蒸气预发泡机。 设备：连续蒸气预发泡机。 过程：PS珠粒→螺旋进料器→发泡罐→搅拌（密度小 过程： 珠粒→螺旋进料器→发泡罐→搅拌（ 珠粒 上浮，密度大下沉） 落入风送管→吹干器→ 上浮，密度大下沉）→落入风送管→吹干器→熟化仑 预法泡后的珠粒需储存一段时间， 2）熟化 预法泡后的珠粒需储存一段时间，以吸收 空气熟化，防止成型收缩。熟化是在大型料仓/开口 空气熟化，防止成型收缩。熟化是在大型料仓 开口 小时， 容器内进行的 T=22-26℃ 时间：8-10小时，依具体 ℃ 时间： 小时 情况定。 情况定。 3）成型 方法： 方法：蒸气加热模压法 蒸缸发泡：将预胀物填满模具后放在蒸缸用蒸汽加热， 蒸缸发泡：将预胀物填满模具后放在蒸缸用蒸汽加热， 一般P=5-10MPa /cm2 时间 时间=10-50min受热软化，膨 受热软化， 一般 受热软化 胀就互相溶解在一起，冷却脱模即可，简单， 胀就互相溶解在一起，冷却脱模即可，简单，劳动强 度大，难自动化。 度大，难自动化。
第四节
泡沫塑料的成型济南大学化学化工学院
• 现将几种常用的优良发泡剂列表9—5中
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泡沫塑料的成型济南大学化学化工学 院
•化学发泡剂的特性与选择
没有一种发泡剂是可以用于制造各种泡沫塑料而 皆称合适的，这是因为各种树脂的固有性能不可 能相间，加工条件也不一样，此外，为了求得性 能各异的同一种泡沫塑料，加入的助剂也往往不 同。
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④影响交联度的因素
i聚合物的分子结构 就用一种聚合物来说， 聚合物的分子结构能影响交联效率，凡是 分子量愈大、结晶度愈低、大分子链的交 联愈多的，则对过氧化物所表现的交联效 率愈高。
ii交联剂的用量 增加过氧化物的用量， 可提高聚合物的交联度，如图9—8所示。
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泡沫塑料的成型济南大学化学化工学 院
9．3．1 聚苯乙烯泡沫塑料
• 可发性聚苯乙烯采用的液体发泡剂有： 正戊烷，异戊烷。季戊烷和石油醚等，最 常用的处正戊烷和石油醚。 •发泡剂在苯乙烯聚合中或聚合后加入 •制成的珠状物中发泡剂的含量约为6％； 表现密度约为680克／升；珠粒直径范围为 0.25～2毫米。
•选择考虑因素
(1)分解温度 所选发泡剂的分解温度要与塑料 的熔融温度接近；泡剂应能在一狭窄的温度范围 内迅速分解；发泡剂的分解作用必须要在较短的 时间全部完成
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(2)分解速率 发泡剂的分解速率是随温度变化 的。
(3)反应热量 有机发泡剂分解时是放热反应， 而无机发泡剂分解则是吸热反应。
•生产方法
硬质聚氯乙烯泡沫塑料，主要采用压制成 型。软质聚氯乙烯泡沫塑料可采用压制、 挤出、注射和压延等方法成型。
①压制法 压制法包括配料制糊、装料入 模并使模内的糊料在加压和加热的情况， 厂发泡和塑化、冷却、脱出泡沫物、以及 在适当温度下使泡沫物进一步膨胀而成为 制品等过程。
泡沫生产工艺(3篇)
第1篇摘要：泡沫材料作为一种轻质、高强、多功能的新型材料，广泛应用于建筑、交通、航空、环保等领域。
本文介绍了泡沫生产工艺的基本原理、主要设备和工艺流程，并对泡沫材料的应用前景进行了展望。
一、引言泡沫材料是一种具有特殊结构的轻质多孔材料，它由连续的气泡和固体材料构成。
泡沫材料具有轻质、高强、隔热、隔音、吸声、保温、抗振、抗冲击、耐腐蚀等优异性能，在建筑、交通、航空、环保等领域具有广泛的应用前景。
泡沫生产工艺主要包括发泡剂的选择、发泡机理、泡沫成型、后处理等环节。
二、发泡剂的选择发泡剂是泡沫生产过程中的关键材料，它能够降低泡沫材料的表面张力，使气泡在固体材料中形成和稳定。
常见的发泡剂有物理发泡剂、化学发泡剂和生物发泡剂。
1. 物理发泡剂：物理发泡剂是指通过物理方法使气泡在固体材料中形成和稳定，如空气、氮气、二氧化碳等。
物理发泡剂具有成本低、无污染等优点，但泡沫的密度和强度较低。
2. 化学发泡剂：化学发泡剂是指通过化学反应产生气体使气泡在固体材料中形成和稳定，如碳酸氢钠、碳酸氢铵、尿素等。
化学发泡剂具有发泡速度快、泡沫质量好等优点，但存在一定的环境污染问题。
3. 生物发泡剂：生物发泡剂是指利用微生物发酵产生的气体使气泡在固体材料中形成和稳定，如酵母、乳酸菌等。
生物发泡剂具有无污染、可再生等优点，但发泡速度较慢，泡沫质量较差。
三、发泡机理发泡机理是指泡沫在固体材料中形成和稳定的过程。
以下是常见的发泡机理：1. 分子扩散机理：当发泡剂与固体材料接触时，发泡剂分子通过扩散进入固体材料，在固体材料中形成气泡。
2. 化学反应机理：化学发泡剂在固体材料中发生化学反应，产生气体使气泡在固体材料中形成。
3. 相分离机理：当固体材料和发泡剂接触时，固体材料与发泡剂之间发生相分离，形成气泡。
四、泡沫成型泡沫成型是泡沫生产工艺中的关键环节，主要包括以下方法：1. 真空发泡法：将固体材料放入真空容器中，通过降低容器内压力使发泡剂挥发，形成气泡。
发泡成型工艺—泡沫塑料成型原理(塑料成型加工课件)
二、泡沫塑料
按泡孔类型
开孔泡沫塑料：泡孔相互连通
闭孔泡沫塑料：泡孔互相分隔 软质泡沫塑料
按软硬程度 硬质泡沫塑料
半硬质泡沫塑料
按发泡程度 高发泡
中发泡
低泡沫塑料与纯塑料相比：质轻、比强度高、吸湿性 低、回弹性好，隔音吸音性能，热导率低，隔热性能好， 优良的电绝缘性能。
三、发泡成型原理
气发性发泡成型原理：将气体溶解在液态聚合物中 或将聚合物加热到熔融态同时产生气体并形成饱和溶液； 当体系中的液体超过其溶解度时，气体就逸出形成无数 微小气泡，泡核增长而形成气泡。气泡稳定后保留在塑 料，形成泡沫塑料。
气泡的形成
气泡的膨胀
气泡的稳定
1.气泡的形成
均匀混合在树脂的发泡剂在受热作用达到一定温度 后产生气体，并且也均匀分散在基体树脂中。气泡的形 成阶段对泡体中泡孔的密度和分布情况起着决定性的作 用，是控制泡沫塑料性能和质量的关键。
若熔体形成大量均匀分布的气泡，将有利于得到泡 空细密而均匀的泡沫材料；若熔体形成少量而不均匀的 气泡，得到的泡沫材料性能也较差。
2.气泡的膨胀
气泡的膨胀阶段紧接在气泡的形成阶段之后。在 该阶段气相已经形成，膨胀的动力来自气泡内压，膨 胀的阻力是聚合物熔体或液体的黏弹性和外压，黏弹 性太大或太小都不利于气泡的膨胀，黏弹性太大会使 气泡膨胀阻力过大，太小又会使气泡膜没有足够的强 度保不住气体。
要控制气泡的膨胀过程，必须了解影响气泡膨胀 动力和阻力的各种因素及它们之间额关系。
3.气泡的稳定
气泡不断生产和膨胀之后，需要形成均匀稳定的 泡空，一般采用两种方法： （1）加压
在熔体中施加压力，使熔体内气派不逸出，固定 在熔体内形成气孔。 （2）交联
加入交联剂，使熔体形成交联网络结构，提高熔 体黏弹性，使气泡稳定。
硬质聚氨酯泡沫塑料工艺流程
硬质聚氨酯泡沫塑料工艺流程一、原料准备。
这硬质聚氨酯泡沫塑料的制作呀，原料那可是相当关键的。
咱得有多元醇和异氰酸酯这俩主角呢。
多元醇就像是一个特别温和包容的小伙伴，而异氰酸酯呢，比较活泼好动。
这两种原料的质量和比例可得把握好。
就好比做菜，盐放多放少那味道可差远了。
而且呀，这原料还得保存好，不能受潮啦，不能被污染啦，要不然做出来的泡沫塑料就可能有问题呢。
除了这俩主要原料，有时候还会加入一些助剂，像发泡剂呀，催化剂之类的。
发泡剂就像是一个小魔法师，能让这材料像吹气球一样鼓起来变成泡沫。
催化剂呢，就像一个小助手，加快反应的速度，要是没有它，这反应可能就慢吞吞的，可不行。
二、混合环节。
接下来就是混合这一步啦。
这多元醇、异氰酸酯还有那些助剂呀，得把它们都放到一个专门的混合设备里。
这个设备就像是一个大搅拌器，把这些原料搅和得特别均匀。
你可别小看这个搅拌，要是搅得不均匀，那做出来的泡沫塑料可能有的地方硬，有的地方软，就像一个蛋糕有的地方烤糊了，有的地方还没熟一样尴尬。
这个混合的时候呢，要控制好温度哦。
温度太高了，这些原料可能就太兴奋了，反应就会变得很奇怪。
温度太低呢，它们又懒洋洋的，不愿意好好反应。
就像人一样，太热了烦躁，太冷了没精神。
三、发泡过程。
混合好之后呀，就开始发泡喽。
这时候可神奇了，在发泡剂的作用下，这个混合物就开始像被施了魔法一样，一点点地膨胀起来。
就像吹泡泡一样，不过这个泡泡是固态的呢。
在发泡的过程中，要注意周围的环境哦。
如果环境的湿度太大，可能会影响发泡的效果。
就像我们的头发，如果在很潮湿的天气，就容易变得塌塌的，没有造型。
发泡的时候，它会慢慢地形成那种蜂窝状的结构，这个结构可是很重要的，它决定了泡沫塑料的很多性能，比如说强度啦，隔热性能啦。
四、成型阶段。
发泡到一定程度之后，就开始成型啦。
这时候就像给这个正在成长的“小泡沫”找个合适的形状。
可以把它放到模具里，让它按照模具的形状来成型。
这个模具就像是一个小房子，泡沫在里面慢慢长大，最后就变成了模具的形状。
泡沫塑料加工工艺 ppt课件
比实际发泡倍数小一倍左右
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 3.熟化 ① 定义：将预发泡的膨胀体在空气中放置一
段时间，让空气渗入，以利于进一步加工 ② 原理：利用空气的渗入填补水蒸汽及发泡
剂冷凝后形成的空缺（让内外压平衡） ③ 控制原则：让汽体冷凝，PS不脆化，渗入
汽体量适当
第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 2.气泡核的增长 ① 气体的受热膨胀以及气泡的合并，促使气
泡不继地增长； ② 成核作用导致气泡数量的增加； ③ 影响因素：表面张力和粘度
化学工业出版社
第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 3.气泡核的稳定 ➢其一，加入表面活性剂以利于形成微小的
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 4.模压成型
开启出气口 通冷却水
↓
↓
模具预热→加料→加热→冷却→脱模→烘干
A
B
C
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
二、连续式溶解气体发泡法成型SPVC泡沫塑料
化学工业出版社
第三节 化学发泡法
一、化学发泡剂的特性与选择 1. 分解温度 2.分解速率 3.反应热
化学工业出版社
第一节 气泡形成原理和发泡方法
四、发泡助剂 1.成核剂
加入成核剂以获得均匀的泡孔尺寸。 如：滑石粉及超细活性碳酸钙等，它们可作为局部气泡核 的起点。溶解的发泡气体可从溶液中逸出，并吸附在这种 细微的颗粒上。气泡核形成的机理与结晶时晶核形成的机 理相似，成核剂的用量在1%左右。 2.交联剂 用于某些塑料（如PE、PP）在发泡前能够交联的物质。 3.助交联剂 在PP的交联过程中必须加入助交联剂才能进行。 4.发泡剂的活化剂 在PVC塑料中各种稳定剂大多数是AC发泡化剂学的工活业化出剂版。社
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 3.熟化 ① 定义：将预发泡的膨胀体在空气中放置一
段时间，让空气渗入，以利于进一步加工 ② 原理：利用空气的渗入填补水蒸汽及发泡
剂冷凝后形成的空缺（让内外压平衡） ③ 控制原则：让汽体冷凝，PS不脆化，渗入
汽体量适当
第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 2.气泡核的增长 ① 气体的受热膨胀以及气泡的合并，促使气
泡不继地增长； ② 成核作用导致气泡数量的增加； ③ 影响因素：表面张力和粘度
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 3.气泡核的稳定 ➢其一，加入表面活性剂以利于形成微小的
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 4.模压成型
开启出气口 通冷却水
↓
↓
模具预热→加料→加热→冷却→脱模→烘干
A
B
C
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第二节 物理发泡法
二、连续式溶解气体发泡法成型SPVC泡沫塑料
化学工业出版社
第三节 化学发泡法
一、化学发泡剂的特性与选择 1. 分解温度 2.分解速率 3.反应热
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
四、发泡助剂 1.成核剂
加入成核剂以获得均匀的泡孔尺寸。 如：滑石粉及超细活性碳酸钙等，它们可作为局部气泡核 的起点。溶解的发泡气体可从溶液中逸出，并吸附在这种 细微的颗粒上。气泡核形成的机理与结晶时晶核形成的机 理相似，成核剂的用量在1%左右。 2.交联剂 用于某些塑料（如PE、PP）在发泡前能够交联的物质。 3.助交联剂 在PP的交联过程中必须加入助交联剂才能进行。 4.发泡剂的活化剂 在PVC塑料中各种稳定剂大多数是AC发泡化剂学的工活业化出剂版。社
泡沫塑料成型
渗透性比O2、CO2和NH3都小； • 大多数有机发泡剂为易燃、易爆的物质。
（2）发泡组分间相互作用析出气体发泡法
• 制造泡沫塑料时，发泡气体是由形成聚合物的组 分相互作用所产生的副产品，或是这类组分与其 它物质作用的生成物。
• 主要用于聚氨酯泡沫塑料。
（3）机械发泡法
• 借助机械搅拌方法使气体混入混合料形成泡孔的 泡沫塑料称机械发泡法。(经物理或化学变化使泡 沫稳定)
• 注射：物料塑化完全后，迅速注入模具、充满模 后，经短暂(2～4s)冷却，使制品表面形成一层不 发泡的冷硬层。
• 开模：
第一次开模：冷硬层形成后，即解除模具的鞋底 板压力，制品中间还末冷却的料即膨胀发泡，顶 起鞋底板至新的位置
第二次开模：经1～2min冷却定型，即可开模取出 发泡鞋
2. RPVC泡沫塑料： • (1)模压法生产RPVC泡沫 • ①基本配方：
第八章 泡沫塑料成型
学习目的与要求： • 1. 掌握泡沫塑料的发泡方法及原理 • 2. 理解各种泡沫塑料的生产方法及工艺过程
第一节 概述 一. 泡沫塑料及其特性 • 泡沫塑料也称微孔塑料，指整体内含有无数微孔
的塑料。
• 泡沫用原料：几乎所有热固性、F、EP、有机
• 冷却：加热到规定时间后，冷却得闭孔性泡沫塑料
（2）可发性PS泡沫塑料其它成型工艺 • 挤出法成型： • 可成型板材(或吹塑泡沫塑料纸) • 材料：一步法(或一步半法)珠粒，也可用预发泡
颗粒
• 成核剂：硼酸、柠檬酸、碳酸氢钠
• 挤出很容易造成压实，故制品密度偏高。为降低 密度，使泡孔细小，必须加入成核剂，并加入液 体石蜡、硅油、DOP使成核剂不会集结
• 注射法成型： • 特殊的可发性PS珠粒，可用注射法成型
（2）发泡组分间相互作用析出气体发泡法
• 制造泡沫塑料时，发泡气体是由形成聚合物的组 分相互作用所产生的副产品，或是这类组分与其 它物质作用的生成物。
• 主要用于聚氨酯泡沫塑料。
（3）机械发泡法
• 借助机械搅拌方法使气体混入混合料形成泡孔的 泡沫塑料称机械发泡法。(经物理或化学变化使泡 沫稳定)
• 注射：物料塑化完全后，迅速注入模具、充满模 后，经短暂(2～4s)冷却，使制品表面形成一层不 发泡的冷硬层。
• 开模：
第一次开模：冷硬层形成后，即解除模具的鞋底 板压力，制品中间还末冷却的料即膨胀发泡，顶 起鞋底板至新的位置
第二次开模：经1～2min冷却定型，即可开模取出 发泡鞋
2. RPVC泡沫塑料： • (1)模压法生产RPVC泡沫 • ①基本配方：
第八章 泡沫塑料成型
学习目的与要求： • 1. 掌握泡沫塑料的发泡方法及原理 • 2. 理解各种泡沫塑料的生产方法及工艺过程
第一节 概述 一. 泡沫塑料及其特性 • 泡沫塑料也称微孔塑料，指整体内含有无数微孔
的塑料。
• 泡沫用原料：几乎所有热固性、F、EP、有机
• 冷却：加热到规定时间后，冷却得闭孔性泡沫塑料
（2）可发性PS泡沫塑料其它成型工艺 • 挤出法成型： • 可成型板材(或吹塑泡沫塑料纸) • 材料：一步法(或一步半法)珠粒，也可用预发泡
颗粒
• 成核剂：硼酸、柠檬酸、碳酸氢钠
• 挤出很容易造成压实，故制品密度偏高。为降低 密度，使泡孔细小，必须加入成核剂，并加入液 体石蜡、硅油、DOP使成核剂不会集结
• 注射法成型： • 特殊的可发性PS珠粒，可用注射法成型
第八章-泡沫塑料的成型
（一）可发性珠粒法
1、可发性聚苯乙烯珠粒的制造 采用的液体发泡剂大多是脂肪烃类化合物：有丁烷、 正戊烷、异丁烷、石油醚等。其珠粒的制造方法有一步法、 一步半法和两步法。 一步法：是发泡剂再聚合时加入。发泡剂有阻聚作用，所 以制得的可发性聚苯乙烯珠粒分子量偏低，在40000～ 50000，反应后有部分粉状物，需处理。 一步半法：发泡剂在反应中期加入，减少了阻聚作用分子 量有所提高。
目前工业上常用的发泡剂: 无机发泡剂常用的有碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐，如：碳酸 铵和碳酸氢钠等，它们的优点是价廉，不会降低塑料的耐 热性，因为对聚合物无增塑作用。它们的缺点是不能与塑 料混溶，很难在塑料中均匀分布，并且分解气体的速率严 重受压力的影响。 有机发泡剂常用的是一些加热后分解放出氮气一些物质,如: 偶氮二甲酰氨（AC）、偶氮二异丁腈等，氮气的化学行为 比较迟钝，它对大多数聚合物的渗透性比氧气、二氧化碳、 氨气都要小，在有机聚合物中有较大的分散性。 但是，绝大多数发泡剂都是易燃和可能发生爆炸的物 质，甚至还可能放出有毒气体，因此必须保存于阴冷、干 燥、通风好的场所。
第八章 泡沫塑料的成型
8-1概述 8-2泡沫塑料的发泡方法及原理 8-3泡沫塑料的成型工艺
8-1概述
泡沫塑料是以树脂为基础内部具有无数微孔性气体的塑料 制品，又称为多孔性塑料。由于气孔的存在，它具有密度 低（10～500Kg/m3）、隔音、隔热、防震等特点。广泛用于 包装、防震、漂浮、运动、过滤材料。 生产泡沫塑料的材料:所有热塑性塑料和热固性塑料 常见的热固性塑料有：酚醛、脲甲醛UF、环氧树脂EPO、 有机硅等，所得泡沫硬度大，柔软性差，用于强度要求高 的场合。工业上广泛应用的热塑性塑料泡沫塑料有：PE、 PVC、PS、PU等。 泡沫塑料的成型方法：挤出、注射、模压、浇铸、压延。
技能培训专题 塑料发泡成型工艺 通用泡沫塑料
操作步骤 ➢ 先从模腔通入0.1~0.2MPa蒸汽，预热30s ➢ 将脱模剂涂在模腔表面，通入压缩空气，将
珠粒吹入并填满型腔 ➢ 模具装在液压机上，控制蒸汽压力
0.15~0.2MPa，110~130℃加热约1min后，通 入冷却水。
二、乳液法泡沫塑料的生产工艺
原理：以乳液法聚合的PS粉状树脂为原料，与发 泡剂混合，加热加压使混合物熔结成毛坯，然 后加热发泡制成泡沫塑料。
烷、异戊烷 ➢ 阻燃剂 ➢ 其他助剂
2.工艺流程
浸渍工艺参数：体系内压力不超过1MPa；料温 80～90℃，恒温4～12小时（由颗粒大小决定）， 降温至40℃以下出料，冷却后用自来水清洗、吹 干。注意：不要烘干。
EPS珠粒要求：发泡剂含量约为6%（5.5～7.5％）， 表观密度0.68g/cm3，颗粒的直径范围0.25～2mm。 制造密度偏小的泡沫塑料制品时，宜用直径偏大 的珠粒。注意可发性聚苯乙烯珠粒储存时，一定 要密封包装，低温储存。
预发泡珠粒密度不均匀，部分预发泡不够，显 硬性 原因：珠粒粒度粗细不均 搅拌太剧烈，受热不足的珠粒也上升到 出口
密度大 原因：发泡剂含量小于5% 珠粒芯子中发泡剂渗透不完全
（2）真空预发泡
将EPS珠粒装入搅拌器中，搅拌并使之预发泡 ；接着，抽真空达51~67kPa，使珠粒进一步预 发泡。然后把一定量的去离子水引入搅拌器， 并使水突变为71~82度的低温蒸汽，在真空状 态下，使发泡的珠粒冷却，并使泡孔表面在尚 未收缩时固化。
案例：EPS包装制品的制造
（1）主要设备 ➢ 包装成型机：液压机 ➢ 模具：材料为铝合金
➢ 加料喷枪
利用压缩空气通过束节增加压力，然后体积膨 胀，产生负压，使PS珠粒借压缩空气带入模 腔。
8第八章泡沫塑料成型工艺
中发泡泡沫塑料：密度在0.1～0.4g/cm3之间
概
气体/固体发泡倍率1.5-9.0
述
高发泡泡沫塑料：密度小于0.1g/cm3
气体/固体发泡倍率>9.0
第八章 泡沫塑料成型
课件
2 泡沫塑料的成型原理
8.2
气泡形成原理和发泡方法
泡
沫 塑
泡核的形成
料
的
泡孔增长
成
型 原
泡沫的稳定
理
第八章 泡沫塑料成型
塑
料
成核有均相成核和异相成核之分。气泡核和泡体是
的 同一种物质的，叫做均相成核；如果体系中有其他物质
成 （称为成核剂），能起到气泡核的作用，称为异相成核。
型 原 理
实际生产中常加入成核剂，使成核作用能在较低的气体 浓度下发生，这样形成的气泡细小而均匀。如果不加入 成核剂就可能形成粗大而不均匀的泡孔。
第八章 泡沫塑料成型
课件
泡孔的增长
8.2
气泡形成后，随着溶解气体的增加、温度
的升高、气体的受热膨胀以及气泡的合并，促
泡
使气泡不断地增长，同时成核作用大大增加了
沫 塑 料
气泡的数量，再加上气泡膨胀，使气泡的孔径 不断扩大。
的 成 影响因素
型 原
表面张力
理
熔体的粘度
第八章 泡沫塑料成型
课件
气泡的稳定
1.476
23.8
1.565
47.6
蒸发热 /J/g ---------137
182
147
第八章 泡沫塑料成型
课件
化学发泡方法
8.2
指发泡气体由混合原料中的某些组分的分解或两组分相
互之间的化学作用而产生气体的方法。按气泡生成类型
第八章 泡沫塑料成型
解温度高，易贮存，在聚合物熔体中易分散。
• AC发泡剂的毒性很低，基本上可以认为无毒。
/
30
②发泡组分间相互作用析出气体发泡
• 此法的发泡气体是由形成聚合物的组分相互
作用所产生的副产物，或者是这类组分与其
它物质作用的生成物。 • 工业上用这种方法生产的主要有聚氨基甲酸 酯泡沫塑料，发泡的气体是由异氰酸酯与聚 酯的羟基或水反应所析出的二氧化碳。 • 其它如利用苯酚与甲醛缩聚所放出的水泡来 制造酚醛泡沫塑料等也属于这一种。/
当熔体离开机筒时，由于 外压突然下降，熔体内的 气体呈过饱和状态，气体 膨胀而成气泡。
挤出和注射发 泡都可采用惰 性气体为发泡 剂，但需设臵 专用的高压输 送和注入惰性 气体设备/
14
• 在发泡过程中，决定泡孔是否均匀细密的关键在
于将发泡剂均布于熔体中，并给予一定的压力。 选择惰性气体作发泡剂时，要特别注意其在聚 合物中的渗透速度。一般要求它具有较低的渗 透率，否则会影响发泡效率。
31
化学和物理发泡剂的比较：
• 泡沫塑料制品的密度可通过调节化学发泡剂的
加入量得到控制。
• 使用化学发泡剂，对加工机器无特殊要求，操
作简单，发泡过程易控制，
• 但化学发泡剂都是粉料，需解决密闭混合及输
送，以防止粉尘污染环境。
• 此外，化学发泡剂副反应引起的腐蚀、制品变
色、有害气体污染等问题较难解决。/
泡核的形成。
•凡均布在熔体中的粒子，如硅 酸铝钠、SiO2和 Fe2O3等，均可
32
• 物理发泡剂分为压缩氮气和液化气体两类： • 压缩氮气直接通入聚合物熔体，如果设备不密 封漏损，气体在熔体中不完全溶入，致使发泡 剂用量较难控制，会影响制品密度。 • 液化气体发泡剂对制品材质无影响，发泡过程 易控制。但是，加工机器需要有发泡剂贮存和 加量控制等辅助设备，以防止有毒气体溢漏而 污染环境。/
《泡沫塑料成型》课件
事项
选择
讨论泡沫塑料成型所涉及
列举泡沫塑料成型过程中
指导如何选择适合的泡沫
的环境保护问题和解决方
需要注意的关键问题。
塑料成型材料。
案。
泡沫塑料成型的应用
电子产品ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ装
介绍泡沫塑料在电子产品包装方面的应用。
汽车制造
列举泡沫塑料在汽车制造中的应用。
建筑隔热材料
探讨泡沫塑料在建筑隔热材料领域的应用案例。
其他领域
《泡沫塑料成型》PPT课 件
这是一份关于泡沫塑料成型的PPT课件。通过本课件，您将了解泡沫塑料的介 绍、优势、种类、成型过程和方法、设备、注意事项以及应用等相关内容。
什么是泡沫塑料？
1 泡沫塑料简介
介绍泡沫塑料的定义和特 点。
2 泡沫塑料的优势
探讨泡沫塑料相对于普通 塑料的优点和应用领域。
3 泡沫塑料的类型
介绍泡沫塑料的不同种类 及其特点。
泡沫塑料成型过程
1
泡沫塑料成型的基本原理
解释泡沫塑料成型的基本工作原理和原理。
2
泡沫塑料成型的基本参数
介绍影响泡沫塑料成型的关键参数及其作用。
3
泡沫塑料成型的分类
讨论几种常见的泡沫塑料成型分类方法。
泡沫塑料成型方法
注射成型
详细介绍泡沫塑料的注射成型工 艺和应用。
低密度泡沫塑料成型
探究低密度泡沫塑料成型的过程 和应用领域。
高密度泡沫塑料成型
介绍高密度泡沫塑料成型工艺和 特点。
泡沫塑料吹塑成型和挤塑成型
吹塑成型
讨论泡沫塑料的吹塑成型技术和应用案例。
挤塑成型
探究泡沫塑料的挤塑成型过程和适用性。
泡沫塑料成型注意事项
泡沫塑料沙发的工艺流程
泡沫塑料沙发的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!泡沫塑料沙发的制作工艺流程如下：1. 设计阶段在设计阶段，首先要确定沙发的设计方案，包括尺寸、形状、颜色、材质等。
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第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡
1.EPS珠粒的制备方法
①一步法：苯乙烯、引发剂和发泡剂一起加入反应釜
中聚合而成。
பைடு நூலகம்
特点：泡孔均匀细小、制品弹性好、操作工序少、
相对分子质量较低
②一步半法：聚合一半加入发泡剂再继续聚合。
特点：相对分子质量稍高
③二步法：悬浮聚合制得PS珠粒，加温加压将低沸
点液体物理发泡剂溶胀到PS珠粒中
特点：相对分子质量高，颗粒度均匀
•
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第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 2.预发泡 ① 定义：加热使EPS珠粒膨胀到一定程度 ② 方法：水蒸气、热水、热空气和红外线
③ 原理：PS软化进入高弹态；发泡剂汽化 ④ 理论发泡倍数与实际发泡倍数
⑤ 由于加热蒸汽的渗入，理论发泡倍数约 比实际发泡倍数小一倍左右
① 均相成核：气泡核和泡体是同一种物质
② 异相成核：体系中有其它物质起到气泡核的作 用，称为异相成核。
③ 均相成核与异相成核的区别：
④
异相成核：成核在低气体浓度下发生，气
泡细小而均匀。
⑤
均相成核：形成粗大而不均匀的泡孔。
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 2.气泡核的增长 ① 气体的受热膨胀以及气泡的合并，促使气
泡不继地增长； ② 成核作用导致气泡数量的增加； ③ 影响因素：表面张力和粘度
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化学工业出版社
第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 3.气泡核的稳定 其一，加入表面活性剂以利于形成微小的
气泡从而减少气体的扩散作用来促使气泡 的稳定； 其二，提高聚合物的熔体黏度，防止气泡 壁进一步减薄以稳定气泡。 其三，通过对冷却或交联作用来提高聚合 物的熔体黏度，以达到稳定气泡的目的。
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
三、泡沫塑料的发泡方法
① 物理发泡法 ② 化学发泡法 ③ 机械发泡法
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
三、泡沫塑料的发泡方法
① 物理发泡法
✓ 用低沸点液体蒸发汽化而形成气泡
✓ 在加压条件下把惰性气体压入熔融塑料或 糊塑料中，然后降低压力，升高温度，使 溶解气体释放、膨胀而形成气泡
第八章
泡沫塑料成型工艺
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发泡产品简介
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发泡产品简介
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发泡产品简介
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发泡产品简介
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
一、概述
1.特点
质轻、比强度高、导热系数低、吸湿性低（闭孔 型）、回弹性好、绝热、隔音等优点
2.用途
消音、隔热、防冻、保温、缓冲、防震
✓ 在塑料中加入中空微球后固化而制成泡沫 塑料。
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
三、泡沫塑料的发泡方法
① 物理发泡法 ✓ 发泡气体CO2 N2 ✓ 发泡液体
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发泡剂名称
戊烷 异戊烷 已烷 异已烷 丙烷 丁烷 二氯甲烷 二氯四氟乙烷
（F114） 三氯一氟甲烷
（F11） 三氯三氟乙烷
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第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 3.熟化
① 定义：将预发泡的膨胀体在空气中放置一 段时间，让空气渗入，以利于进一步加工
② 原理：利用空气的渗入填补水蒸汽及发泡 剂冷凝后形成的空缺（让内外压平衡）
③ 控制原则：让汽体冷凝，PS不脆化，渗入 汽体量适当
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第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 4.模压成型
开启出气口 通冷却水
↓
↓
模具预热→加料→加热→冷却→脱模→烘干
A
B
C
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第二节 物理发泡法
二、连续式溶解气体发泡法成型SPVC泡沫塑料
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第三节 化学发泡法
一、化学发泡剂的特性与选择 1. 分解温度 2.分解速率 3.反应热
有机发泡剂分解时放热，无机发泡剂则相反 4.发泡剂分解的促进和抑制
（F112） 二氯二氟甲烷
（F12）
相对分子质 量
72.15 72.15 86.17 86.17
44 58 84.94 170.90
137.38
187.39
120.90
密度/g/cm3 （25℃） 0.616 0.613 0.658 0.655 0.531 0.599 1.325 1.440
1.476
3.分类
① 开孔与闭孔
② 软质与硬质
③ 低发泡、中发泡与高发泡
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
一、概述 4.材料
PU、PS、PE、PVC UF、PF、EP 有机硅
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理
1.气泡核的形成
汽泡核
溶液由饱和状态进入超饱和状态时，气体就从溶 液中逸出形成小气泡成为气泡核
1.565
1.311
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沸点/℃ 蒸发热/J/g
30～38
360
9.5
----
65～70
----
55～62
----
-42.5
----
-0.5
----
40
----
3.6
137
23.8
182
47.6
147
-29.8
167
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
三、泡沫塑料的发泡方法
③ 化学发泡法 ➢ 由混合原料中的某些组分的分解或两组分相互
之间的化学作用产生气体而发泡 ➢ 发泡剂 ✓ 无机发泡剂：主要是碱金属的碳酸盐和碳酸氢
盐类。例如：碳酸铵和碳酸氢钠等。 ✓ 有机发泡剂：主要是偶氮类、酰肼类或胺类的
有机物。 ✓ 利用两组分之间的相互作用产生的气体进行发
泡，如PU泡沫塑料
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
三、泡沫塑料的发泡方法
③ 机械发泡法 ④ 机械发泡法是采用强烈地机械搅拌，
使空气卷入树脂乳液、悬浮液或溶液中成 为均匀的泡沫体，然后再经过物理或化学 变化，使之凝胶、 固化而发泡。
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第一节 气泡形成原理和发泡方法
四、发泡助剂 1.成核剂
加入成核剂以获得均匀的泡孔尺寸。 如：滑石粉及超细活性碳酸钙等，它们可作为局部气泡核 的起点。溶解的发泡气体可从溶液中逸出，并吸附在这种 细微的颗粒上。气泡核形成的机理与结晶时晶核形成的机 理相似，成核剂的用量在1%左右。 2.交联剂 用于某些塑料（如PE、PP）在发泡前能够交联的物质。 3.助交联剂 在PP的交联过程中必须加入助交联剂才能进行。 4.发泡剂的活化剂 在PVC塑料中各种稳定剂大• 多数是AC发泡化剂学的工活业化出剂版。社